无线传感器网络协议栈结构

1.3  ZigBee技术简介

传统观念中，无线网络传输速度更快，传输距离更远，这样的网络技术就更完善。但是，某些特定的领域，例如智能家居、远程监控和本次论文所要设计的电子地理坐标桩系统等，系统自身的数据量不大，并且对于传输率也没有要求。总而言之，像这样的系统他们需求的是低速率，低功耗和廉价的设备，正是因为这些诉求产生了新一代无线通信技术ZigBee。

ZigBee作为一种实用的无线通信技术，具有传输距离短、传输速率低、复杂度低、成本低廉、耗能少的特点【12】。这些特点导致ZigBee非常适用于无线传感器网络。在环境监控、军事和无线智能家具系统中有着比较广泛的发展前途【18】。

ZigBee技术名字的由来非常有趣，它是根据蜜蜂的群体生活行为得来的。当发现了花粉时，通过煽动翅膀发出嗡嗡的声音（Zig），其他蜜蜂（Bee）就会接收到位置信息。虽然蜜蜂与其他飞行动物比起来体积小、质量非常轻、飞行速度较慢，但是却可以非常轻松地运送和采集花粉，这恰恰代表了速率低、功耗低、成本低廉的无线通信技术。因此人们将这种无线通信技术命名为生动而形象的ZigBee。

2001年8月，ZigBee Alliance成立，最初加入联盟的公司仅有摩托罗拉公司、三菱电器公司等，而如今，ZigBee联盟已经发展成了由100多家公司组成的标准化技术联盟。尽管已经过去了10多年，这个联盟却依然在不断地发展和扩大，相信未来ZigBee技术将成为人们生活中不可或缺的一部分。

2004年，ZigBee V1.0诞生。它是建立在IEEE802.15.4标准之上，由于IEEE802.15.4标准只定义了物理层协议和MAC层协议，于是ZigBee联盟在接受该标准之后，开发了网络层和应用层。在此之后，ZigBee的后续版本相继发布。

1.4 课题研究的主要内容

第一章绪论就本课题的研究背景和意义和无线传感器网络的结构、特点和协议栈进行了概述并且简单介绍了ZigBee无线通信技术。

第二章系统总体设计提出了系统的整体设计要求并给出了结构示意图，就示意图对系统的硬件和软件开发环境进行了介绍，为实现系统方案做好准备。

第三章RSSI测距技术针对系统总体设计中最重要的环节定位部分详细介绍了RSSI测距原理和提出可能影响RSSI值的因素，在原有的RSSI算法基础上提出一些见解和改进思路。

第四章系统的搭建和运行部分就系统的结构示意图进行整个模拟系统的搭建和运行，实现了一个CC2530芯片为硬件支持、ZigBee为协议栈、RSSI为测距算法的电子地理坐标桩模拟系统。包括平台实现、系统构建和结果分析。

第五章总结和展望，对本课题内容进行总结，并对未来的工作和研究提出展望。

2  系统总体设计

2.1 设计目标

目前而言，人们在外出时通常依靠GPS导航系统来确定自身的位置，但是用GPS导航一般会有10m-20m的偏差，在建筑物内等场所更是无法使用GPS导航，而是通过传统的惯性导航来定位，由于存在“漂移”缺陷，需要适时校准。另外，以上两种导航系统均只能用来定位而无法提供所在位置的地理信息及社会信息。为了解决以上不足之处，为人类提供更便捷的服务，本课题提出了一种遵循ZigBee规范，基于RSSI测距技术的电子地理坐标桩系统。该系统拟追求以下两个目标：

（1）正确传输数据

本课题设计的系统首要的保证是能够正确地进行数据的传输，使接收端能够获得准确有效的信息，如果出现传输错误很可能会导致坐标桩的损坏和整个网络的瘫痪。综上所述，电子地理坐标桩系统设计中应当首要保证数据传输的正确性。 基于RSSI测距技术电子地理坐标桩系统设计(4):http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_51337.html